DE3435587A1

DE3435587A1 - BLIND RIVET

Info

Publication number: DE3435587A1
Application number: DE19843435587
Authority: DE
Inventors: Joseph John Bethany Conn. Braychak; John Patrick Prospect Conn. Casey sen.
Original assignee: Usm Corp Farmington Conn; USM Corp
Current assignee: Emhart Industries Inc
Priority date: 1983-09-29
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1985-04-18
Anticipated expiration: 2004-09-28
Also published as: AU569327B2; GB2147385A; IT1175760B; ES291602Y; ES291602U; JPS6091007A; DE3435587C2; IT8422906A0; FR2552830A1; GB2147385B; CA1253017A; GB8424179D0; AU3368084A; FR2552830B1

Description

USM Corporation 27. 9. 1984 USM Corporation September 27, 1984

Farmington, CT 06032 Bd/IV/heFarmington, CT 06032 Vol / IV / he

Zustellanschrift: 181, Elliott Street U 5770 Address for correspondence: 181, Elliott Street U 5770

Beverly, MA 01915Beverly, MA 01915

description

Blindniet
10Blind rivet
10

Die Erfindung betrifft Blindniete und insbesondere solche mit einem großen Sekundärkopf.The invention relates to blind rivets, and more particularly to those having a large secondary head.

Es gibt auf dem Markt eine Vielzahl unterschiedlicher Blindnietarten, die einen hohlen Nietkörper mit einem geflanschten Kopf an einem Ende aufweisen. Ein Dornschaft kann sich durch die Öffnung in dem Körper des Niets erstrecken, wobei der Dornschaft einen Kopf aufweist, der neben dem Ende des Nietkörpers gegenüberliegend dem geflanschten Kopf angeordnet ist. Der Nietkörper kann dann in die Öffnung eines Werkstückes eingesetzt werden, wobei der Flansch des Niets flach gegen die Oberfläche des Werkstückes liegt. Das Nasenteil eines Nietsetzwerkzeuges wird gegen den Flansch des Nietkörpers angesetzt, und durch Ziehen des Doms wird der Nietkörper gegenüberliegend dem Flansch von dem Kopf des Domes an der entgegengesetzten Seite des Werkstückes gestaucht, um an dem Nietkörper einen Sekundärkopf zu bilden, so daß der Niet am Werkstück befestigt wird. Dieses Verfahren ist allgemein als "Setzen" · des Nietes bekannt. Eine fortgesetzte Zugkraft auf den Dornschaft verursacht ein Abbrechen des Schaftes von dem Dornkopf, so daß der Dornschaft von dem Niet entfernt werden There are a number of different types of blind rivets on the market that have a hollow rivet body with a flanged one Have head at one end. A mandrel shank can extend through the opening in the body of the rivet, the mandrel shank having a head adjacent the end of the rivet body opposite the flanged one Head is arranged. The rivet body can then be inserted into the opening of a workpiece, with the flange of the rivet lies flat against the surface of the workpiece. The nose part of a rivet setting tool is placed against the flange of the rivet body, and by pulling the dome, the rivet body is opposite the Flange upset from the head of the mandrel on the opposite side of the workpiece to attach to the rivet body Form secondary head so that the rivet is attached to the workpiece. This procedure is commonly called "setting" of the rivet known. Continued pulling force on the mandrel shank causes the shank to break away from the mandrel head, thereby removing the mandrel shank from the rivet

kann. Auf diese Weise ist der Niet in der öffnung in dem Werkstück fixiert, wobei der Plansch des Niets gegen eine Oberfläche des Werkstückes und der geformte Sekundärkopf gegen die gegenüberliegende Fläche des Werkstückes liegt.can. In this way the rivet is in the opening in the The workpiece is fixed with the splash of the rivet against a surface of the workpiece and the shaped secondary head against the opposite surface of the workpiece.

Beispiele von Nieten dieser Art und Werkzeugen zum Setzen dieser Niete sind in den US-PSen 3 254 522, 3 302 444 und 3 324 700 angegeben.Examples of rivets of this type and tools for setting these rivets are shown in U.S. Patents 3,254,522, 3,330,444 and US Pat 3,324,700 stated.

Bei der erwähnten Blindnietart ist der Nietkörper etwas kleiner als die öffnung des Werkstückes. Weiterhin ist die Länge des Nietkörpers etwas mehr als die Dicke des Werkstückes. Somit ist beim Setzen des Nietes der Sekundärkopf kleiner als das geflanschte Ende des Niets.In the case of the type of blind rivet mentioned, the rivet body is somewhat smaller than the opening of the workpiece. Furthermore is the length of the rivet body is slightly more than the thickness of the workpiece. Thus, the secondary head is when the rivet is set smaller than the flanged end of the rivet.

Weiterhin wirken bei dieser Nietart, wenn der Dornkopf gegen den Nietkörper gedruckt wird, um den Sekundärkopf zu bilden, die sich ergebenden seitlichen Kräfte von dem Nietkörper gegen die Öffnung des Werkstückes. Wenn das Werkstück aus weichem Material besteht, werden diese seitlichen Kräfte die öffnung in dem Werkzeug vergrößern oder auf andere Weise verformen, so daß sich eine schlechte Verbindung ergibt. Furthermore, with this type of rivet, when the mandrel head is pressed against the rivet body, act to close the secondary head form the resulting lateral forces from the rivet body against the opening of the workpiece. When the workpiece made of soft material, these lateral forces will enlarge the opening in the tool or in some other way deform so that a bad connection results.

Demzufolge ist Gegenstand der Erfindung ein Blindniet mit einer solchen Nietkörperausbildung, welche den Sekundärkopf formen kann, so daß der Niet bei weichem Material verwendbar ist, und zwar durch Schaffen sich längs erstrekkender Schwächungsbereiche längs des Nietkörpers, wobeiAccordingly, the subject matter of the invention is a blind rivet with such a rivet body formation which the secondary head can shape so that the rivet can be used with soft material by creating a longitudinally extending rivet Weakened areas along the rivet body, wherein

3^ aneinanderliegende kompakte Körperabschnitte gebildet sind, die sich trennen, wenn der Niet gesetzt ist, um einen vergrößerten Sekundärkopf am Niet auszubilden, so daß ein größerer Lagerbereich am Werkstück geschaffen ist und die Wahrscheinlichkeit eines Versagens des Lagerbereichs zwisehen Sekundärkopf und einem Werkstück aus weichem Material oder Werkstücken reduziert ist, welche Löcher aufweisen,3 ^ contiguous compact body sections are formed, which separate when the rivet is set to form an enlarged secondary head on the rivet so that a larger storage area is created on the workpiece and between the likelihood of failure of the storage area Secondary head and a workpiece made of soft material or workpieces is reduced, which have holes,

die etwas größer als der Nietkörper sind. Dabei läßt sich ein großer Bereich verschieden dicker Werkstücke miteinander befestigen.which are slightly larger than the rivet body. Thereby leaves a large area of workpieces of different thicknesses can be attached to one another.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbei spiel anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutertThe invention is explained in more detail using a Ausführungsbei game with reference to the accompanying drawings

In der Zeichnung zeigen:In the drawing show:

Fig. 1 einen an einem Dorn angeordneten Blindniet, 1 shows a blind rivet arranged on a mandrel,

den Blindniet in einem Werkstück, wobei zu Beginn des Setzvorganges der. Nietkörper verformt wird,the blind rivet in a workpiece, with the. Rivet body is deformed,

den Niet nach Vollendung des Setzvorganges, den gesetzten Niet mit entferntem Dorn,the rivet after completion of the setting process, the set rivet with the mandrel removed,

den Niet in einer beträchtlichen Materialdicke ,the rivet in a considerable material thickness,

den Niet, wie er sich durch ein dünnes Werkstück erstreckt, undthe rivet as it extends through a thin workpiece, and

Fig. 7 eine vergrößerte Schnittansicht längs derFig. 7 is an enlarged sectional view along the

Linie 7-7 in Fig. 1.Line 7-7 in FIG. 1.

in Fig. 1 ist ein Niet 10 mit einem zylindrischen offenen Körper 12 gezeigt, wobei sich ein Flansch 14 an einem Ende senkrecht zur Längsrichtung des Körpers 12 erstreckt. Der Nietkörper 12 ist bei 16 an dem Ende 18 gegenüberliegend dem Flansch 14 offen.in Fig. 1 is a rivet 10 with a cylindrical open Body 12 shown with a flange 14 extending at one end perpendicular to the longitudinal direction of body 12. The rivet body 12 is open at 16 at the end 18 opposite the flange 14.

Ein Dorn 20 weist einen Schaft 22 auf, welcher sich durchA mandrel 20 has a shaft 22 which extends through

Fig.Fig. 22 1515th Fig.Fig. 33 Fig.Fig. 44th 2020th Fig.Fig. 55 Fig.Fig. 66th 2525th

den Nietkörper 12 erstrecken kann, wobei ein Kopf 24 gegen das Ende 18 des Nietkörpers 12 anliegen kann. Eine (nicht gezeigte) Schulter neben dem Dornkopf weist einen Festsitz mit der öffnung 16 auf, um den Dorn und den Niet in zusammengebauter Form zu halten, wie dies bekannt ist. Der Nietkörper läßt sich durch die öffnung in einem Werkstück einsetzen, und durch Halten des Flansches gegen das Werkstück und durch Ziehen am Dornschaft wird der Dornkopf gegen das offene Ende des Nietkörpers ^q gedrückt, um somit den Nietkörper zu stauchen, um einen Sekundärkopf an dem Niet zu bilden. Dies ist bei dem Setzen von Blindnieten ein bekanntes Verfahren.the rivet body 12 can extend, wherein a head 24 can bear against the end 18 of the rivet body 12. A shoulder (not shown) next to the mandrel head has an interference fit with the opening 16, around the mandrel and to hold the rivet in an assembled form, as is known. The rivet body can be through the opening insert in a workpiece, and by holding the flange against the workpiece and pulling on the mandrel shaft the mandrel head is pressed against the open end of the rivet body ^ q to compress the rivet body to a Secondary head to form on the rivet. This is a well-known technique for setting blind rivets.

Bei dem herkömmlichen Niet wird letzterer in vielen Durchmessern und Längen geliefert, so daß der Nietkörper für die öffnung im Werkstück und die Dicke des Werkstückes bemessen ist. D.h. beim herkömmlichen Niet wird eine Nietgröße und -länge ausgewählt, so daß der Nietkörper etwas kleiner als die Größe der Öffnung in dem Werkstück und die Nietlänge etwas größer als die Dicke des Werkstückes ist, so daß nach Formen des Nietes der Nietkörper einen festen Sitz in der Öffnung im Werkstück aufweist und der Sekundärkopf gegen die Oberfläche des Werkstückes in einen geringen Bereich gedrückt wird.In the case of the conventional rivet, the latter is supplied in many diameters and lengths, so that the rivet body for the opening in the workpiece and the thickness of the workpiece is dimensioned. In other words, with the conventional rivet, a The rivet size and length selected so that the rivet body is slightly smaller than the size of the opening in the workpiece and the rivet length is slightly greater than the thickness of the workpiece is so that after the rivet is formed, the rivet body is firmly seated in the opening in the workpiece and the secondary head is pressed against the surface of the workpiece in a small area.

Der erfindungsgemäße Niet überbrückt die Notwendigkeit, eine Vielzahl von unterschiedlich bemessenen Nieten haben zu müssen, wobei er nicht nur in einem Werkstückmaterial verwendet werden kann, welches weich ist, sondern auch Werkstücke miteinander befestigen kann, welche einen grossen Dickebereich aufweisen.The rivet according to the invention bridges the need having to have a variety of different sized rivets, not just in one workpiece material can be used, which is soft, but can also fasten workpieces together that have a large Have thickness range.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, weist der Nietkörper 12 eine Vielzahl von länglichen Schwächungsbereichen 26 auf, welehe sich längs des Körpers 12 erstrecken und bei 28 und 30 von dem Flansch 14 und dem Ende 18 des NietkörpersAs shown in Fig. 1, the rivet body 12 has a plurality of elongated weakened areas 26, welehe extend along body 12 and at 28 and 30 from flange 14 and end 18 of the rivet body

beabstandet sind. Die Schwächungsberexche 26 erstrecken sich im wesentlichen durch die Materialdicke des Körpers selbst, um den Bereich zu bestimmen, in welchem sich der Nietkörper beim Setzen des Nietes verformen wird. Die Schwächungsbereiche 26 sind ebenfalls im Nietkörper ausgebildet, ohne die kreisförmige Querschnittsausbildung des Nietkörpers zu ändern. Da die Schwächungsberexche im Abstand vom Flansch und dem Ende des Nietkörpers enden, wird sich der Flansch nicht durch Einreißen vom Nietkörperare spaced. The weakening area 26 extend essentially through the material thickness of the body itself in order to determine the area in which the rivet body will deform when the rivet is set. The weakened areas 26 are also formed in the rivet body without the circular cross-sectional formation of the rivet body to change. Since the weakening area ends at a distance from the flange and the end of the rivet body, the flange will not tear itself away from the rivet body

IQ lösen, und der Dornkopf wird sich in den Nietkörper eingraben und nach dem Setzen des Nietes somit gehalten, wie dies nachfolgend erläutert wird. Weiterhin sind die Kräfte senkrecht zum Nietkörper geringer, so daß der Niet bei weicherem Material verwendet werden kann, ohne die Form der öffnung des Werkstückes nachteilig zu beeinflussen. Zusätzlich ist es, weil eine geringere Kraft senkrecht zum Nietkörper vorherrscht, nicht notwendig, daß der Nietkörper satt in die Öffnung des Werkstückes paßt, wie dies bei einem herkömmlichen Niet der Fall ist, um den Sekundärkopf ausbilden zu können. Demzufolge kann der Niet in übergroßen Löchern verwendet werden, d.h. in Löchern, deren Durchmesser größer als der Nietkörperdurchmesser ist (siehe Fig. 2). Loosen the IQ , and the mandrel head will dig into the rivet body and thus be held after the rivet has been set, as will be explained below. Furthermore, the forces perpendicular to the rivet body are lower, so that the rivet can be used with softer material without adversely affecting the shape of the opening in the workpiece. In addition, because there is less force perpendicular to the rivet body, it is not necessary that the rivet body fit snugly into the opening of the workpiece, as is the case with a conventional rivet, in order to be able to form the secondary head. As a result, the rivet can be used in oversized holes, ie in holes whose diameter is larger than the rivet body diameter (see FIG. 2).

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, trennt sich, wenn der Dorn 20 gezogen wird (während der Flansch 14 auf herkömmliche Weise von dem Nasenteil eines nicht gezeigten Werkzeuges gehalten ist) der Nietkörper 12 längs der Linien der Schwächungsberexche 26, um eine Vielzahl von Flügeln oder blatt- .As shown in Fig. 2, when the mandrel 20 is pulled (while the flange 14 separates in a conventional manner is held by the nose part of a tool, not shown) the rivet body 12 along the lines of the weakening area 26 to a variety of wings or leaf-.

artigen Gebilden 32, 34, 36 zu formen. Die Schwächungsberexche 26 sind umfangsmäßig gleichmäßig um den Nietkörper 12 im Abstand angeordnet, so daß die axiale Zugkraft des Dornkopfes 24 axial verbleibt und jedes der Blätter 32 bis 36 gleichmäßig aus dem Nietkörper 12 herausdrückt.like structures 32, 34, 36 to form. The weakening areas 26 are circumferentially uniform around the rivet body 12 spaced so that the axial pulling force of the mandrel head 24 remains axially and each of the blades 32 to 36 press evenly out of the rivet body 12.

Weiterhin verformt sich jedes Blatt 32 bis 36 in seinem Mittelbereich 38, so daß die oberen und unteren verformtenFurthermore, each sheet 32-36 deforms in its central region 38, so that the upper and lower ones are deformed

Abschnitte 40 und 42 in ihrer Länge gleich sind.Sections 40 and 42 are the same in length.

Wenn der Dorn weiter gezogen wird, wird der Sekundärkopf gebildet. Wegen der Länge des Nietkörpers im Vergleich mit der Dicke der Werkstücke 44, 46 erstrecken sich die verformten Abschnitte 40, 42 auswärts jenseits der öffnung 48 in den Werkstücken, selbst wenn die Öffnung 48 größer als der Durchmesser des Nietkörpers ist (siehe Fig. 2 und 3). Da der verformte Abschnitt 42 den verformten Abschnitt 40 überlappt, wird eine zusätzliche Festigkeit im Kontakt des Abschnittes 40 mit dem Werkstück erreicht. Da weiterhin die Schwächungsbereiche umfangsmäßig gleichmäßig um den Nietkörper im Abstand angeordnet sind, wird die Axialkraft des Mantelkopfes die Blätter 32 bis 38 gleichmäßig verformen. Durch diese Anordnung ist es möglich, den Niet gemäß Erfindung in weichen Materialien zu verwenden, ohne die öffnung in dem Werkstück zu beeinträchtigen, As the mandrel is pulled further, the secondary head is formed. Because of the length of the rivet body in comparison with the thickness of the workpieces 44, 46, the deformed sections 40, 42 extend outward beyond the opening 48 in the workpieces, even if the opening 48 is larger than the diameter of the rivet body (see Fig. 2 and 3). Since the deformed portion 42 overlaps the deformed portion 40, added strength becomes reached in contact of section 40 with the workpiece. Since the areas of weakness continue to be uniform over the circumference spaced around the rivet body, the axial force of the jacket head will force the blades 32-38 deform evenly. This arrangement makes it possible to use the rivet according to the invention in soft materials to be used without affecting the opening in the workpiece,

Nach Fig. 3 ist der Niet dargestellt, wobei der Sekundärkopf 50 vollständig ausgebildet ist. Wie bei einem herkömmlichen Niet, wenn der Sekundärkopf vollständig verformt wird, bricht der Dornschaft 22 von dem Kopf 24 und läßt den Kopf, welcher in dem Ende 18 des Nietkörpers geformt ist, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Wenn der Nietkörper einen gleichmäßigen Querschnitt über seine Länge aufweist und der Kopf 24 von dem verformten offenen Ende 16 umgeben wird, wird der Kopf 24 teilweise von dem Nietkörper eingehüllt, so daß der Kopf 24 im Niet gehalten wird.According to Fig. 3, the rivet is shown with the secondary head 50 fully formed. Like a conventional one When the secondary head is fully deformed, the rivet breaks the mandrel shank 22 from the head 24 and leaves the head formed in the end 18 of the rivet body as shown in FIG. When the rivet body has a uniform cross-section along its length and the head 24 from the deformed open end 16 is surrounded, the head 24 is partially enveloped by the rivet body so that the head 24 is held in the rivet.

Es sei hervorgehoben, daß die Schwächungsbereiche die festen Abschnitte des Körpers belassen, welche die blattartigen Abschnitte 32 bis 36 formen, die aneinanderliegen, wenn sich der Niet im freien Zustand befindet. Dies führt zu einer strukturellen Integrität des Nietkörpers, um den Dorn während des Zusammenbaues von Niet und Dorn handzuha-It should be emphasized that the areas of weakness leave the solid portions of the body which are the sheet-like Form sections 32-36 that will abut when the rivet is in the free state. this leads to structural integrity of the rivet body to handle the mandrel during assembly of the rivet and mandrel

ben und einzusetzen. Weiterhin weisen die den Sekundärkopf bildenden blattartigen Gebilde 32 bis 36 eine maximale Querschnittsabmessung auf, so daß sich ein maximaler Oberflächenbereichkontakt des Sekundärkopfes mit dem Werkstück ergibt (siehe Fig. 7).practice and use. They also have the secondary head forming sheet-like structures 32 to 36 have a maximum cross-sectional dimension, so that a maximum Surface area contact of the secondary head with the workpiece results (see Fig. 7).

Ein weiteres neues Merkmal des erfindungsgemäßen Nietes mit großem Sekundärkopf ist darin zu sehen, daß der Niet Werkstücke mit einem großen Dickenbereich zusammenhalten kann. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, kann der Niet an einem dünnen Werkstück 52 in der gleichen Weise befestigt werden, wie sie in Verbindung mit dem Fixieren der Werkstücke 40 und 42 beschrieben ist. Wegen der Schwächungsbereiche 26 und ihrem gleichmäßigen Longitudinalabstand um den Nietkörper werden die Blätter bzw. Flügel 32 bis 36 gleichmäßig gegen das Werkstück geformt, wie dies oben erläutert ist.Another new feature of the rivet of the invention With a large secondary head it can be seen that the rivet holds together workpieces with a large range of thicknesses can. As shown in Fig. 6, the rivet can be attached to a thin workpiece 52 in the same manner as as described in connection with the fixing of the workpieces 40 and 42. Because of the areas of weakness 26 and their even longitudinal spacing around the rivet body blades 32-36 are formed uniformly against the workpiece, as discussed above is.

In Fig. 5 ist eine wesentlich dickere Gruppe 54 von Werkstücken gezeigt, die mitinander mit Hilfe des erfindungsgemäßen Nietes befestigt sind. Die Dicke der Werkstücke, die miteinander befestigt werden können, ist die Tiefe von dem Flansch zu einer Stelle, die longitudinal von den Enden der Schwächungsbereiche 26 neben dem Ende 18 des Nietkörpers 12 im Abstand angeordnet ist. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, verformt der Kopf 24 des Dornes das Ende 18 des Nietkörpers, und der Schwächungsbereich 56 wird hinter dem Werkstück freigelegt. Auf diese Weise kann der Niet Werkstücke größerer Dicke zusammen festlegen, woraus sich eine zusätzliche Flexibilität hinsichtlich der Anwendung des Nietes ergibt.In Fig. 5 is a much thicker group 54 of workpieces shown, which are fastened together with the aid of the rivet according to the invention. The thickness of the work pieces, that can be fastened together is the depth from the flange to a point longitudinally of the Ends of the weakened areas 26 next to the end 18 of the rivet body 12 is arranged at a distance. As in Fig. 5 As shown, the head 24 of the mandrel deforms the end 18 of the rivet body and the area of weakness 56 becomes behind exposed to the workpiece. In this way, the rivet can fix workpieces of greater thickness together, from which there is additional flexibility with regard to the application of the rivet.

Bei einem Blindniet, dessen Nietkörper longitudinal gleichmäßig beabstandete Schwächungsbereiche aufweist, kann "" ein größerer Lagerbereich des Sekundärkopfes erhalten werden. Weiterhin ist der Niet insbesondere für dieIn the case of a blind rivet, the rivet body of which has longitudinally uniformly spaced weakening regions, "" Get a larger storage area for the secondary head will. Furthermore, the rivet is particularly suitable for

1 Verwendung bei weichen Werkstücken und dort geeignet, wo in den Werkstücken überdimensionierte öffnungen vorhanden sind. Zusätzlich kann mit dem erfindungsgemäßen Niet ein großer Dickebereich zusammengehalten werden.1 Use with soft workpieces and suitable where there are oversized openings in the workpieces are. In addition, a large range of thickness can be held together with the rivet according to the invention.

Claims

1. Blind rivet with a flange at one end which is deformable from the mandrel head at the opposite end is, when the mandrel is pulled through the rivet, with an elongated rivet body which at one end has a flange .bears, is open at the opposite end and has a plurality of longitudinally extending, circumferentially having equally spaced weakened areas between the flange and the open end, the weakened areas '. are separable, when the rivet body is deformed, to a plurality of outwardly extending to create sheet-like structures which form a secondary head on the rivet, characterized in that that the weakened areas (26) each end at a distance from the flange (14) and from the open end (18), wherein longitudinally extending solid portions are left between the weakened areas (26) which are in the weakened Areas (26) have line contact.

2. Blind rivet according to claim 1, characterized in that the weakened areas (26) are substantially extend through the sides of the body (12) of the rivet (10) and that the sheet-like structures (32, 34, 36) are formed by the compact sections of the rivet body (12) which are folded on themselves so that the secondary head (50) is given strength.

3. Blind rivet according to claim 1, characterized in that that the areas of weakness (26) from the opposite End (18) of the rivet (10) are arranged at a sufficient distance so that the mandrel head (24) the opposite Can deform the end (18) of the rivet (10) next to the weakened areas (26). 15th